Топологический расчет основных параметров фибры для получения пенобетона на основе бесцементного наноструктурированного вяжущего

Автор: Хархардин Анатолий Николаевич, Сивальнева Мариана Николаевна, Строкова Валерия Валерьевна

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов

Статья в выпуске: 4 т.8, 2016 года.

Бесплатный доступ

Дисперсное армирование представляет собой введение в систему дискретных волокон (фибр) различного происхождения с целью повышения прочностных и деформативных характеристик изделий и конструкций. Максимальный эффект от армирования возможен при выборе оптимальных параметров (длины и расхода волокна), при этом следует учитывать особенности твердения вяжущей системы и гранулометрический состав. В качестве примера рассмотрен пенобетон на основе бесцементного наноструктурирован-ного вяжущего с применением базальтовой фибры и волокон строительных микроармирующих (ВСМ) полимерной природы. В работе проведены расчеты с помощью математического аппарата структурной топологии, позволившие установить критические длины фибр природного и искусственного происхождения, а также их минимально допустимый расход при использовании в ячеистых системах. За исходные данные приняты диаметр волокон, уточненный с помощью микроструктурных исследований, выполненных на сканирующем электронном микроскопе, и экспериментально определенная плотность их упаковки в рыхлом и уплотненном состоянии. Определение топологических параметров волокна с допустимой для практики погрешностью производилось в соответствии с двумя зависимостями: от пористости материала и размера пор. Таким образом, наименьшая эффективная длина волокна при усло- вии равномерного распределения по всему объему матрицы композита имеет значение менее 1 мм, минимальный расход волокна в массовом отношении от общего количества смеси составляет диапазон от 0,2 до 0,5 масс. %. Нерациональный выбор параметров дисперсного волокна приводит не только к неоправданному повышению себестоимости материалов, но и к образованию комковых включений, что, в свою очередь, оказывает негативное влияние на конечные характеристики композита.

Еще

Топология, дискретные волокна, критическая длина волокна, пенобетон, наноструктурированное вяжущее

Короткий адрес: https://sciup.org/142211942

IDR: 142211942   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2016-8-4-73-88

Список литературы Топологический расчет основных параметров фибры для получения пенобетона на основе бесцементного наноструктурированного вяжущего

  • Lesovik R.V., Аgeeva M.S., Pukharenko Yu.V., Lesovik GA, Popov D.Yu. Textile fiber concrete of the basis of the composite binding materials//Proceedings of 19-te Internationale Baustofftagung Ibausil 2015. -2015. -P. 1167-1171.
  • Клюев С.В., Клюев А.В., Лесовик Р.В. Оптимальное проектирование высококачественного фибробетона//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2015. -№ 6. -С. 119-121.
  • Lesovik R.V., Klyuyev S.V., Klyuyev A.V., Netrebenko A.V., Yerofeyev V.T., Dura-chenko A.V. Fine-grain concrete reinforced by polypropylene fiber//Research Journal of Applied Sciences. -2015. -Vol. 10. -№ 10. -P. 624-628.
  • Lesovik R.V., Klyuyev S.V., Klyuyev A.V., Tolbatov AA, Durachenko A.V. The development of textile fine-grained fiber concrete using technogenic raw materials//Research Journal of Applied Sciences. -2015. -Vol. 10. -№ 10. -P. 701-706.
  • Пухаренко Ю.В., Аубакирова И.У., Староверов В.Д. Влияние армирующих волокон на формирование структуры ячеистых бетонов в раннем возрасте//Вестник гражданских инженеров. -2014. -№ 3 (44). -С. 154-158.
  • Богданова Е.Р. Экспериментальное исследование бетона, дисперсно-армированного синтетической полипропиленовой фиброй//Известия Петербургского университета путей сообщения. -2015. -№ 2 (43). -С. 91-98.
  • Белова Т.К., Гурьева ВА., Турчанинов В.И. Исследование влияния дисперсного армирования модифицированным базальтовым микроволокном на прочностные свойства цементного раствора//Инженерный вестник Дона. -2015. -Т. 35. -№ 2-1. -С. 35.
  • Урханова Л.А., Лхасаранов СА, Розина В.Е., Буянтуев С.Л., Бардаханов С.П. Повышение коррозионной стойкости базальтофиброцементных композиций с нанокремнеземом//Нанотехнологии в строительстве. -2014. -Том 6, № 4. -С. 15-29. -URL: http://nanobuild.ru/ru_RU (дата обращения: 6.07.2016).
  • Абрамовская И.Р., Айзенштадт А.М., Фролова МА, Вешнякова ЛА., Туты-гин А.С. Энергетика высокодисперсных композитов горных пород//Нанотехнологии в строительстве. -2013. -№ 3. -С. 56-65. -URL: http://nanobuild. ru/ru_RU (дата обращения: 6.07.2016).
  • Смирнов В.А., Королев Е.В., Альбакасов А.И. Размерные эффекты и топологические особенности наномодифицированных композитов//Нанотехнологии в строительстве. -2011. -Том 3, № 4. -C. 17-27. -URL: http://nanobuild.ru/ru_RU (дата обращения: 6.07.2016).
  • Данилов В.Е., Айзенштадт А.М. Комплексный подход к оценке наноразмер-ных фракций полидисперсных систем измельченных горных пород//Нанотехнологии в строительстве. -2016. -Том 8, № 3. -С. 97-110. -URL: http://nanobuild.ru/ru_RU (дата обращения: 6.07.2016).
  • Хархардин А.Н. Структурная топология пенобетона//Известия вузов. Строительство. -2005. -№ 2. -С. 18-25.
  • Хархардин А.Н., Нелюбова В.В., Строкова В.В. Топологические свойства дисперсных материалов и других дискретных систем//Известия высших учебных заведений. Строительство. -2015. -№ 10 (682). -С. 100-109.
  • Хархардин А.Н., Кашибадзе В.В. Топологические свойства микро-и нанодисперсных материалов//Известия высших учебных заведений. Строительство. -2009. -№ 5. -С. 109-114.
  • Сулейманова Л.А., Лесовик В.С., Хархардин А.Н. Топологические свойства по-лидисперсных композиционных вяжущих для неавтоклавных ячеистых бетонов//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2013. -№ 2. -С. 46-50.
  • Хархардин А.Н., Лесовик В.С., Сопин М.В. Дисперсное армирование пенобетона//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2005. -№ 9. -С. 237-241.
  • Череватова А.В., Павленко Н.В. Пенобетон на основе наноструктурированного вяжущего//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2009. -№ 3. -С. 115-119.
  • Строкова В.В., Павленко Н.В., Капуста М.Н. Принципы получения ячеистых фибробетонов с применением наноструктурированного вяжущего//Academia. Архитектура и строительство. -2013. -№ 3. -С. 114-117.
  • Череватова М.С., Мирошников Е.В., Павленко Н.В. Эффективные теплоизоляционные материалы на основе наноструктурированного вяжущего//Сухие строительные смеси. -2014. -№ 2. -С. 41-42.
  • Войтович Е.В., Кожухова Н.И., Жерновский И.В., Череватова А.В., Нецвет Д.Д. Концепция контроля качества алюмосиликатных вяжущих негидратационно-го твердения//Строительные материалы. -2013. -№ 11. -С. 68-70.
  • Pavlenko N.V., Strokova V.V., Cherevatova A.V., Netsvet D.D., Miroshnikov E.V. Cellular concretes based on nanostructured perlite binder//Applied Mechanics and Materials. -2014. -Vol. 496-500. -P. 2383-2386.
  • Нелюбова В.В., Строкова В.В., Павленко Н.В., Жерновский И.В. Строительные композиты с применением наноструктурированного вяжущего на основе сырья различных генетических типов//Строительные материалы. -2013. -№ 2. -С. 11-15.
  • Строкова В.В., Сумин А.В., Нелюбова В.В., Шаповалов НА. Модифицированное вяжущее с использованием наноструктурированного минерального компонента//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2015. -№ 3. -С. 36-39.
  • Василик П.Г., Голубев И.В. Применение волокон в сухих строительных смесях//Строительные материалы. -2002. -№ 9. -С. 26-27.
  • Хархардин А.Н. Структурная топология дисперсных материалов. -Белгород: Изд-во БГТУ, 2011. -288 с.
Еще
Статья научная